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PLC行業(yè)：邁向自主、網(wǎng)絡(luò)、智能、安全新時(shí)代

1、PLC行業(yè)的基本情況

可編程邏輯控制器（PLC）基于繼電器控制技術(shù)，融合微電子、計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展而成，是工業(yè)3.0時(shí)代典型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，與CAD/CAM、機(jī)器人并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

全球，PLC于20世紀(jì)60年代誕生，取代傳統(tǒng)繼電器電路，借微處理器與軟件程序?qū)崿F(xiàn)邏輯控制等功能，通用性、易用性、實(shí)時(shí)性、可靠性高，適配各類工業(yè)場(chǎng)景。中國(guó)PLC行業(yè)起步于70年代，初期靠引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品學(xué)習(xí)技術(shù)。90年代行業(yè)自律組織推廣應(yīng)用，但因市場(chǎng)小、重系統(tǒng)集成輕研發(fā)，技術(shù)提升慢。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著國(guó)內(nèi)高新技術(shù)進(jìn)步、制造業(yè)發(fā)展，PLC技術(shù)提升，下游需求增長(zhǎng)。

PLC行業(yè)的特點(diǎn)

資料來源：普華有策

PLC行業(yè)通常根據(jù)PLC的輸入/輸出信號(hào)的I/O點(diǎn)數(shù)的差異作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將PLC進(jìn)一步分為小型、中型和大型。大、中、小型PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景、結(jié)構(gòu)特征具體如下：

PLC的分類

資料來源：普華有策

PLC的I/O點(diǎn)數(shù)本身并不代表顯著的技術(shù)難點(diǎn)，但具體應(yīng)用場(chǎng)景的控制規(guī)模的不同會(huì)產(chǎn)生差異化的技術(shù)要求。具體而言，PLC的I/O點(diǎn)數(shù)越多，可采集、控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備越多，控制規(guī)模越大。小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)較少，主要用于直接連接伺服系統(tǒng)、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)執(zhí)行設(shè)備，滿足單機(jī)設(shè)備控制等I/O需求較小的場(chǎng)景，屬于“設(shè)備級(jí)”自動(dòng)化產(chǎn)品，其技術(shù)要求相對(duì)較低；中大型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)更多，通過模塊化互連構(gòu)建遠(yuǎn)程分布式擴(kuò)展控制系統(tǒng)，適用于控制設(shè)備數(shù)量多、空間分布廣、控制邏輯復(fù)雜的大型工業(yè)系統(tǒng)或生產(chǎn)過程，屬于“系統(tǒng)級(jí)”自動(dòng)化產(chǎn)品，其技術(shù)要求更高。

2、PLC行業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)

（1）自主可控趨勢(shì)

可編程邏輯控制器（PLC）歷經(jīng)五十多年發(fā)展，從單純邏輯控制演進(jìn)為含網(wǎng)絡(luò)、安全、智能等功能的復(fù)雜系統(tǒng)，廣泛用于水電、石化、交通等關(guān)乎國(guó)家安全與經(jīng)濟(jì)命脈的重要領(lǐng)域。長(zhǎng)期以來，西門子等國(guó)外品牌壟斷我國(guó)PLC核心市場(chǎng)，攻克核心技術(shù)是破除“卡脖子”難題、助力我國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

PLC控制系統(tǒng)使用周期長(zhǎng)，國(guó)外品牌運(yùn)行中的服務(wù)、維護(hù)維修依賴國(guó)外供應(yīng)商，極端時(shí)或因斷供存風(fēng)險(xiǎn)。隨著我國(guó)對(duì)關(guān)鍵行業(yè)供應(yīng)鏈自主可控越發(fā)重視，PLC行業(yè)已著手在關(guān)鍵元器件等方面開展國(guó)產(chǎn)化替代，企業(yè)近年用國(guó)產(chǎn)微處理器與自研嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品，為行業(yè)自主可控筑牢前提保障。

（2）網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

傳統(tǒng)PLC采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信，隨著智能制造發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線無法滿足PLC控制系統(tǒng)新的網(wǎng)絡(luò)通信性能與功能需求。發(fā)展中，PLC控制系統(tǒng)逐漸采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，高速、穩(wěn)定通信成趨勢(shì)。在前沿領(lǐng)域，PLC結(jié)合5G、TSN、OPCUA、MQTT等新技術(shù)與協(xié)議，為分布式、智能群體、云邊協(xié)同控制打造先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（3）智能化趨勢(shì)

近年來人工智能爆發(fā)式發(fā)展，模型從判別式向生成式轉(zhuǎn)變，PLC支持人工智能是未來智能制造變革關(guān)鍵，但現(xiàn)有成熟方案難滿足工程師需求。目前，人工智能在PLC的技術(shù)方案與應(yīng)用場(chǎng)景研究、發(fā)展空間大。未來，人工智能將提升PLC智能化水平，通過基于實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)化控制邏輯、實(shí)現(xiàn)程序移植、落地生成式編程等，提升用戶體驗(yàn)與開發(fā)效率。

（4）信息安全趨勢(shì)

在工業(yè)化與信息化融合背景下，新興信息技術(shù)融入工業(yè)制造，推動(dòng)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。工廠設(shè)備與生產(chǎn)數(shù)據(jù)整合，控制系統(tǒng)互聯(lián)互通，接口激增，工業(yè)控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)頻發(fā)。2002-2021年，全球針對(duì)PLC等工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊不斷，如2010年“震網(wǎng)病毒”重創(chuàng)伊朗核設(shè)施。PLC作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈領(lǐng)域工業(yè)控制系統(tǒng)核心設(shè)備，其信息安全至關(guān)重要。2017年、2023年，網(wǎng)信辦等四部委將特定PLC列入網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備，足見對(duì)中大型PLC安全性的重視。整合可信計(jì)算等先進(jìn)工業(yè)信息安全技術(shù)與PLC控制系統(tǒng)，是提升工控系統(tǒng)安全可信度的關(guān)鍵舉措，也是PLC行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

3、行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

（1）行業(yè)發(fā)展利好因素

國(guó)家大力支持工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)，它是為各行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)升級(jí)與國(guó)家實(shí)力。多部門出臺(tái)政策促其發(fā)展。PLC作為工業(yè)控制核心設(shè)備，應(yīng)用廣泛，其自主安全控制對(duì)中國(guó)制造向智造轉(zhuǎn)型意義重大。PLC行業(yè)是工業(yè)自動(dòng)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)，行業(yè)擴(kuò)張會(huì)帶動(dòng)PLC行業(yè)同步增長(zhǎng)。國(guó)家政策為工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)、高端裝備水平提升及產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供指導(dǎo)，營(yíng)造良好政策環(huán)境。同時(shí)，進(jìn)口替代與自主可控趨勢(shì)明顯。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化起步晚，早期產(chǎn)品可靠性遜于國(guó)外，但經(jīng)多年發(fā)展，差距縮小，借制造業(yè)升級(jí)機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)品牌加快替代國(guó)外品牌。地緣政治加劇貿(mào)易摩擦，使核心部件自主可控需求迫切，為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)口替代帶來市場(chǎng)機(jī)遇。下游行業(yè)發(fā)展也拉動(dòng)PLC需求。隨著“智能制造”等戰(zhàn)略推進(jìn)，工業(yè)自動(dòng)化改造加快，PLC作為自動(dòng)化控制核心部件，需求有望持續(xù)上升。小型PLC需求源于傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)和新興行業(yè)自動(dòng)化需求，傳統(tǒng)行業(yè)面臨多重高標(biāo)準(zhǔn)要求，新興行業(yè)工業(yè)控制自動(dòng)化需求大，均刺激PLC市場(chǎng)增長(zhǎng)。中大型PLC需求來自大型自動(dòng)化系統(tǒng)存量改造與增量建設(shè)，能源等行業(yè)自動(dòng)化改造及國(guó)家清潔能源、水利建設(shè)政策，都為PLC帶來增量需求。2024年工信部相關(guān)指南明確國(guó)產(chǎn)替代方向，為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供機(jī)遇。

（2）行業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

國(guó)際廠商存在品牌壁壘。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化起步晚，外資品牌長(zhǎng)期占據(jù)領(lǐng)先，如PLC行業(yè)中，國(guó)際廠商產(chǎn)品線全、解決方案成熟，憑借大量成功案例獲下游認(rèn)可。國(guó)內(nèi)廠商規(guī)模小，需提升技術(shù)服務(wù)、加深行業(yè)理解、積累案例口碑，才能打破品牌壁壘。產(chǎn)業(yè)鏈上游配套能力弱。PLC行業(yè)技術(shù)密集，需廠商自身研發(fā)制造能力強(qiáng)，也依賴上游基礎(chǔ)配套。雖基礎(chǔ)材料等產(chǎn)業(yè)有發(fā)展，但上游企業(yè)對(duì)PLC芯片等基礎(chǔ)元件配套能力仍薄弱，部分國(guó)內(nèi)PLC企業(yè)依賴進(jìn)口硬件，制約自身發(fā)展。

機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

資料來源：普華有策

4、PLC行業(yè)主要法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策

近年來，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的快速發(fā)展和國(guó)際形勢(shì)的變化，我國(guó)對(duì)核心供應(yīng)鏈的自主可控水平的重視程度不斷提高。PLC是電力、石化、化工、軌交、船舶、冶金等國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈領(lǐng)域的工業(yè)控制系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)設(shè)備，是國(guó)家強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱環(huán)節(jié)、提升科技自立自強(qiáng)水平的進(jìn)程中重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備。2021年以來，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等“十四五”時(shí)期發(fā)展規(guī)劃均將PLC列為支持發(fā)展的工業(yè)控制裝備，有利于促進(jìn)行業(yè)的整體發(fā)展，為國(guó)內(nèi)企業(yè)打開業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的上升渠道。

PLC行業(yè)主要法律法規(guī)及政策

資料來源：普華有策

《2025-2031年P(guān)LC行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)調(diào)研及投資可行性分析報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）